主要内容

Range-Doppler响应

产生距离-多普勒响应的好处

在距离-多普勒域可视化信号可以帮助你直观地理解目标之间的联系。从距离多普勒地图，你可以:

  • 看看目标有多远，他们接近或后退有多快。

  • 区分以不同速度、不同距离移动的目标，特别是:

    • 如果发射机平台是静止的，距离多普勒图显示静止目标在零多普勒时的响应。

    • 对于相对于发射机平台移动的目标，距离多普勒图显示在非零多普勒值处的响应。

你也可以用非可视的方式使用距离-多普勒响应。例如，您可以在距离-多普勒域执行峰值检测，并使用该信息来解决FMCW雷达系统的距离-多普勒耦合。

万博1manbetx支持距离多普勒处理

你可以使用分阶段。RangeDopplerResponse目标来计算和可视化输入数据的距离-多普勒响应。该目标在快速时间内进行距离处理，然后在慢时间内进行多普勒处理。对象配置和语法通常取决于雷达系统的类型。

脉冲雷达系统

这一程序通常用于产生脉冲雷达系统的距离-多普勒响应。(在线性调频脉冲的特殊情况下，程序FMCW雷达系统是另一种选择。)

  1. 创建一个分阶段。RangeDopplerResponse对象,设置RangeMethod财产匹配滤波器的．

  2. 自定义这些特征，或者接受其中任何一个的默认值:

    • 信号传播速度

    • 采样率

    • 用于多普勒处理的FFT长度

    • 多普勒加权窗口的特征(如果有的话)

    • 在径向速度或多普勒频移频率方面的多普勒域输出优先。(如果选择径向速度，还需要指定信号载波频率。)

  3. 组织你的数据,x，变成一个矩阵。这个矩阵中的列对应于分离的、连续的脉冲。

  4. 使用plotResponse绘制距离-多普勒响应或者一步获取代表距离-多普勒响应的数据。包括x和匹配的过滤系数在你的语法调用plotResponse或一步．

例如，请参见一步参考页面或目标的距离-速度响应模式．

FMCW雷达系统

该程序通常用于产生FMCW雷达系统的距离-多普勒响应。您也可以将此程序用于使用线性调频脉冲信号的系统。在脉冲信号的情况下，通常使用拉伸处理来解密信号。

  1. 创建一个分阶段。RangeDopplerResponse对象,设置RangeMethod财产“Dechirp”．

  2. 自定义这些特征，或者接受其中任何一个的默认值:

    • 信号传播速度

    • 采样率

    • 调频扫斜率

    • 处理器是否应该对你的信号进行解码或抽取

    • 用于距离处理的FFT的长度。该算法执行一个FFT将解码的数据转换到拍频域，从而提供距离信息。

    • 范围加权窗口的特性(如果有的话)

    • 用于多普勒处理的FFT长度

    • 多普勒加权窗口的特征(如果有的话)

    • 在径向速度或多普勒频移频率方面的多普勒域输出优先。(如果选择径向速度，还需要指定信号载波频率。)

  3. 组织你的数据,x，变成一个矩阵，其中列对应的扫描或脉冲是分离和连续的。

    在具有三角形扫描的FMCW波形的情况下，扫描在正斜率和负斜率之间交替。然而,分阶段。RangeDopplerResponse用于处理同一斜坡的连续扫面。应用分阶段。RangeDopplerResponse对于三角形扫描系统，使用下列方法之一:

    • 指定一个积极SweepSlope属性值,x只对应上扫面。多普勒或速度的真实值是一步回报或plotResponse情节。

    • 指定一个负SweepSlope属性值,x只对应向下扫描。多普勒或速度的真实值是一步回报或plotResponse情节。

  4. 使用plotResponse绘制距离-多普勒响应或者一步获取代表距离-多普勒响应的数据。包括x在语法中plotResponse或一步．如果你的数据还没有被解密，还要在语法中包含一个引用信号。

有关示例，请参见plotResponse参考页面。

目标的距离-速度响应模式

打开脚本

这个例子展示了如何在使用矩形波形的脉冲雷达系统中可视化目标的速度和距离。

在全局原点处放置一个各向同性天线单元(0, 0, 0)．然后，放置一个非波动RCS为1平方米的目标在(5000、5000、10)，距离发射机约7公里。工作(载波)频率设置为10ghz。要模拟单基地雷达，设置InUseOutputPort属性发送到真正的．计算从发射机到目标的距离和角度。

天线=分阶段。IsotropicAntennaElement (．..“FrequencyRange”[5 e9 15 e9]);发射机=分阶段。发射机(“获得”, 20岁,“InUseOutputPort”,真正的);fc = 10 e9;=阶段性目标。RadarTarget (“模型”，“Nonfluctuating”，．..“MeanRCS”, 1“OperatingFrequency”、fc);txloc = (0, 0, 0);tgtloc = (5000; 5000; 10);antennaplatform =分阶段。平台(“InitialPosition”, txloc);targetplatform =分阶段。平台(“InitialPosition”, tgtloc);[tgtrng, tgtang] = rangeangle (targetplatform。InitialPosition,．..antennaplatform.InitialPosition);

创建一个持续时间为2μs、PRF为10 kHz的矩形脉冲波形。确定给定PRF的最大无歧义范围。使用雷达方程来确定探测目标所需的峰值功率。该目标在发射机工作频率和增益的最大明确范围内的RCS为1平方米。信噪比是基于期望的虚警率1美元e ^ {6} $用于非相干检波器。

波形=分阶段。RectangularWaveform (“脉冲宽度”2 e-6．..“OutputFormat”，“脉冲”，脉冲重复频率的1 e4,“NumPulses”1);c = physconst (“光速”）;maxrange = c / (2 * waveform.PRF);信噪比= npwgnthresh (1 e-6 1“非相干”）;λ= c / target.OperatingFrequency;maxrange = c / (2 * waveform.PRF);τ= waveform.PulseWidth;Ts = 290;dbterm = db2pow(SNR - 2*transmitter.Gain); / /接收信号Pt =(4 *π)^ 3 * physconst (玻耳兹曼的) * Ts /τtarget.MeanRCS /λ^ 2 * maxrange ^ 4 * dbterm;

将峰值发射功率设为从雷达方程中得到的值。

发射机。PeakPower = Pt;

创建运行在10ghz的散热器和收集器对象。为脉冲与目标之间的传播创造一条自由空间路径。然后，创建一个接收器。

散热器=分阶段。散热器(．..“PropagationSpeed”c．..“OperatingFrequency”足球俱乐部,“传感器”,天线);频道=分阶段。空闲空间(．..“PropagationSpeed”c．..“OperatingFrequency”足球俱乐部,“TwoWayPropagation”、假);收集器=分阶段。收集器(．..“PropagationSpeed”c．..“OperatingFrequency”足球俱乐部,“传感器”,天线);接收机=分阶段。ReceiverPreamp (“NoiseFigure”，0，．..“EnableInputPort”,真的,“SeedSource”，“属性”，“种子”2 e3);

向目标发送25个脉冲。在接收器上收集回声，并将它们存储在一个25列的矩阵中，命名为rx_puls．

numPulses = 25;numPulses rx_puls = 0 (100);

模拟循环

为n = 1: numPulses

生成波形

wf =波形();

传输波形

(wf txstatus] =发射机(wf);

向目标辐射脉冲

wf =散热器(wf tgtang);

向目标发送脉冲

wf =通道(wf txloc tgtloc, (0, 0, 0), (0, 0, 0));

将它反射出目标

wf =目标(wf);

将脉冲传回发射机

wf =通道(wf tgtloc txloc, (0, 0, 0), (0, 0, 0));

收集回声

wf =收集器(wf tgtang);

接收目标回波

rx_puls (:, n) =接收机(wf ~ txstatus);
结束

创建一个使用匹配滤波器方法的距离-多普勒响应对象。配置此对象以显示径向速度而不是多普勒频率。使用plotResponse绘制距离与速度的关系图。

rangedoppler =分阶段。RangeDopplerResponse (．..“RangeMethod”，匹配滤波器的，．..“PropagationSpeed”c．..“DopplerOutput”，“速度”，“OperatingFrequency”、fc);plotResponse (rangedoppler、rx_puls getMatchedFilter(波形))

这张图显示了大约7000米范围内的静止目标。

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